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研究碰撞问题是应用动量守恒定律解决实际问题的一个重要内容,碰撞类型很多,碰撞情景也多种多样。但解决碰撞问题的基本思路却比较简单,主要是以下三个知识点(以两球碰撞为例):1。碰撞过程动量守恒:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′或ΔP1=-ΔP2
2。碰撞类型中最理想的碰撞是弹性碰撞,没有机械能的损失,故碰撞过程机械能不可能增加,即
3。碰撞结果必须与实际情况相符合,如不可能出现两球相碰后同向运动时,在后运动的物体的速度比在前运动的物体的速度大;也不可能出现两球相向碰撞后,速度方向都没有发生变化等。解决碰撞问题只要灵活掌握这三个原则,问题一般都可迎刃而解。下面以追击中的碰撞问题为例进行分类解
析。
一.求碰撞后的速度问题
例1.两球A、B在光滑的水平面上沿同一直线、同一方向运动,mA=1Kg,mB=2kg,vA=6 /s,vB=2 m/s,当球A追上球B并发生碰撞后A、B两球的速度的可能值是(取两球碰撞前的运动方向为正):( )
A. vA′=5m/s vB′=2.5m/s B。. vA′=2m/s vB′=4m/s
C. vA′=-4m/s vB′=7m/s D。. vA′=7m/s vB′=1.5m/s
〔分析与解答〕从题意分析,球A追上球B发生碰撞,结合实际情况,B球速度一定沿正方向且增加,并且碰后A球速度应小于或等于B球速度,即vA′≤ vB′。A、D选项中在后运动的球A速度都比在前运动的球B的速度大,故 A、D选项不正确。B、C选项既与实际情况相符合,又都满足动量守恒,好像都符合题意,但从总动能不可能增加来看,碰前总动能EK
B选项中碰后总动能EK‘= ,故B选项正确。C选项碰后的总动能为57J大于22J,故C选项错误。综合分析本题只有B选项正确。
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